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2025年交流调压电路分析题试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）
1. 交流调压电路的主要功能是（ ）
A. 改变电压的大小
B. 改变电压的频率
C. 改变电压的相位
D. 同时改变电压的大小和频率
答案：A
解析：交流调压电路主要是对交流电压的大小进行调节，而频率和相位一般不会改变。

2. 单相交流调压电路采用晶闸管相控方式时，晶闸管的触发延迟角α的变化范围是（ ）
A. 0°-90°
B. 0°-180°
C. 90°-180°
D. 180°-360°
答案：B
解析：在单相交流调压电路晶闸管相控方式中，触发延迟角α的范围是0°到180°。

3. 三相交流调压电路中，采用星形联结的晶闸管三相交流调压电路，其触发脉冲的顺序为（ ）
A. A、B、C
B. A、C、B
C. B、A、C
D. B、C、A
答案：A
解析：星形联结的三相交流调压电路触发脉冲顺序为A、B、C。

4. 交流调压电路中，负载为电阻性时，输出电压与输入电压有效值之比与触发延迟角α的关系是（ ）
A. 成正比
B. 成反比
C. 无关
D. 先成正比后成反比
答案：B
解析：对于电阻性负载，输出电压与输入电压有效值之比随触发延迟角α增大而减小，成反比关系。

5. 交流调压电路用于灯光控制时，改变触发延迟角可以实现（ ）
A. 灯光亮度调节
B. 灯光颜色变化
C. 灯光闪烁
D. 灯光开关控制
答案：A
解析：通过调节触发延迟角改变输出电压大小，从而实现灯光亮度调节。

6. 单相交流调压电路中，晶闸管承受的最大正反向电压为（ ）
A. U2
B. √2U2
C. 2U2
D. 2√2U2
答案：B
解析：单相交流调压电路中晶闸管承受的最大正反向电压为√2U2。

7. 三相交流调压电路中，当采用三角形联结时，晶闸管的导通角为（ ）
A. 60°
B. 90°
C. 120°
D. 180°
答案：C
解析：三角形联结时晶闸管导通角为120°。

8. 交流调压电路在电动机软启动中的作用是（ ）
A. 限制启动电流
B. 提高启动转矩
C. 降低启动电压
D. 改变启动时间
答案：A
解析：交流调压电路用于电动机软启动可限制启动电流。

9. 单相交流调压电路中，若负载为感性，随着触发延迟角α增大，输出电压有效值（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 先增大后减小
D. 先减小后增大
答案：D
解析：感性负载时，随着α增大，输出电压有效值先减小后增大。

10. 交流调压电路中，采用过零触发方式时，输出电压的特点是（ ）
A. 连续可调
B. 只有几个固定值
C. 为正弦波
D. 为方波
答案：B
解析：过零触发方式输出电压只有几个固定值。

二、填空题（每题3分，共15分）
1. 交流调压电路按控制方式可分为______控制和______控制。
答案：相位控制、通断控制
解析：交流调压电路常见控制方式有相位控制和通断控制。

2. 单相交流调压电路中，若负载为电阻性，当触发延迟角α = 0°时，输出电压与输入电压有效值______。
答案：相等
解析：电阻性负载α = 0°时，输出电压与输入电压有效值相等。

3. 三相交流调压电路采用星形联结时，每相晶闸管的触发延迟角依次相差______。
答案：120°
解析：星形联结三相交流调压电路每相晶闸管触发延迟角依次相差120°。

4. 交流调压电路用于异步电动机调速时，可实现______调速和______调速。
答案：调压、调相
解析：交流调压电路用于异步电动机调速可实现调压和调相调速。

5. 单相交流调压电路中，晶闸管的触发脉冲宽度应大于______。
答案：晶闸管的关断时间
解析：触发脉冲宽度要大于晶闸管关断时间。

三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述单相交流调压电路的工作原理。
答案：单相交流调压电路采用晶闸管相控方式。在交流电源的一个周期内，通过控制晶闸管的触发延迟角α，来改变晶闸管导通的时间，从而调节输出电压的大小。当α = 0°时，晶闸管全导通，输出电压最大；随着α增大，晶闸管导通时间缩短，输出电压减小。负载为电阻性时，输出电压与触发延迟角成反比关系。
解析：通过控制触发延迟角改变晶闸管导通时间进而调节输出电压大小，阐述电阻性负载时的关系。

2. 三相交流调压电路有哪几种联结方式？各有什么特点？
答案：三相交流调压电路有星形联结和三角形联结两种方式。
星形联结：每相晶闸管的触发延迟角依次相差120°，适用于三相三线制或三相四线制系统，输出电压调节范围较大，控制相对简单。
三角形联结：晶闸管的导通角为120°，适用于三相三线制系统，线电压调节范围相对较小，但负载承受的电压波形较好。
解析：分别阐述两种联结方式的适用系统、特点等。

3. 交流调压电路在实际应用中有哪些方面？
答案：交流调压电路在实际中有广泛应用。如灯光控制，可通过调节触发延迟角实现灯光亮度调节；电动机软启动，限制启动电流；异步电动机调速，实现调压调速和调相调速；电炉温度控制，调节功率进而控制温度等。
解析：列举常见的灯光控制、电动机软启动、调速、电炉温度控制等应用方面。

四、分析计算题（每题10分，共15分）
1. 有一单相交流调压电路，输入电压U2 = 220V，负载电阻R = 10Ω，当触发延迟角α = 60°时，求输出电压有效值Uo。
答案：对于电阻性负载的单相交流调压电路，输出电压有效值Uo与输入电压有效值U2及触发延迟角α的关系为Uo = U2(√(1 + cosα)/2)。已知U2 = 220V，α = 60°，则cosα = 0.5，代入可得Uo = 220×(√(1 + 0.5)/2) = 173.2V。
解析：根据电阻性负载输出电压与触发延迟角关系公式，代入已知值计算。

五、设计题（共20分）
设计一个用于三相异步电动机调压调速的交流调压电路，要求画出电路原理图，并说明工作原理。
答案：
电路原理图：采用星形联结的三相交流调压电路，每相由一个晶闸管与负载串联，三个晶闸管的阴极连接在一起，阳极分别接三相电源的A、B、C相。控制电路通过控制晶闸管的触发延迟角来调节输出电压。
工作原理：在三相交流电源的一个周期内，通过控制晶闸管的触发延迟角α，改变晶闸管导通的时间，从而调节输出电压大小。当α = 0°时，晶闸管全导通，输出电压最大，电动机转速最高；随着α增大，晶闸管导通时间缩短，输出电压减小，电动机转速降低。通过调节触发延迟角可实现对三相异步电动机的调压调速。
解析：画出星形联结电路原理图，阐述通过控制触发延迟角实现调压调速的原理。